资源描述：
《复合材料深度方向超声c扫描检测技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第23卷第1期无损检测Vol.23No.12001年1月NDTJan.2001复合材料深度方向超声C扫描检测技术1)2)3)4)刘松平,郭恩明,张谦琳,VadimMLevin,张路根,姚文增(北京航空工艺研究所复合材料NDT中心,北京 100024)摘 要:介绍一种基于超声传播时域特性的深度方向超声C扫描成象检测技术,一次扫描可以同时获取被测材料结构内部若干层的扫描检测图象。关键词:复合材料;超声检验;成象+中图分类号:TG115.285 文献标识码:A 文章编号:100026656(2001)0120013203EVALUATIONOFCOMPOSITEMATERI
2、ALSBYULTRASONICC-SCANINDEPTHS1)2)3)4)LIUSong-ping,GUOEn-ming,ZHANGQian-lin,VadimMLevin,ZHANGLu-gen,YAOWen-zeng(BeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute100024,China)Abstract:Anevaluationtechnique,basedonultrasoniccharacteristicsintimedomain,bywhichseveralC2scanimagesindept
3、hsofamaterialtestedcanbeobtainedbyonce2throughscanning,hasbeenpresented.Keywords:Composite;Ultrasonictesting;Imaging 复合材料等一些新材料结构,因其组分的多样描检测技术(也称超声仿真CT或超声层析)近年来[7～8]性和各向异性等因素影响,较易产生体积分布类缺迅速发展起来,而且也有了较好的应用,一些发陷。对在树脂基复合材料研制和应用初期产生的一达国家已开始生产这类新仪器设备。本文介绍基于些大面积的分层缺陷,一方面已有了较为成熟的检射频超声原理,采用脉冲扫描技术,
4、通过硬软件相结[1～6]测技术,同时由于材料工艺水平的提高、认识的合的方法,一次扫描即可实时快速获得若干层C扫深入、设备的不断改进和精确控制,通常也能较容易描检测结果图象的深度方向超声扫描成象技术。控制,即使产生了,采用目前较为成熟的C扫描检1 深度方向超声C扫描检测[3～6]测技术,也能十分清楚地检出。要降低复合材料制造成本,就要充分利用损伤容限设计技术,从设计1.1 深度方向C扫描基本原理(图1)上充分利用其在使用寿命内的承受能力,延长其使用寿命。因此要求有更精确的复合材料定量检测技术,特别是新型复合材料,如缝编结构及陶瓷基复合材料等,由于其成形工艺特点,通常最容易产生直
5、接影响损伤容限设计和延寿定寿的呈体积分布的微小缺陷,要了解和掌握这类缺陷在材料内部的分布情况和含量,常规的超声C扫描技术只能提供深度方向的一个平面投影检测结果。因此,深度方向C扫收稿日期:2000201226基金项目:国家自然科学基金支助项目(59871048),国家“九五”预研资助项目。1)中国科技大学研究生院(北京)电子学部。 2)CenterofAcousticMicroscopy,InstituteofBiochemicalPhysics,Russian图1 深度方向C扫描原理AcademyofSciences。 3)江西省锅检所。 4)沈阳飞机制造公司。·13·©1
6、995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.刘松平等:复合材料深度方向超声C扫描检测技术超声波通过传感器入射到被测材料内部,若以在后处理时,用数据搜索等方法显示不同层深位置被测材料入射界面为零界面,在材料中沿传播方向的信号,该法通常又称TOF图象显示。但该法硬件上任意一点的声波,根据波动方程可表示为成本高,数据量很大,对硬件要求较高;另一种方法Pj(Xt-kx)(1)是用硬件通过事先设置的若干个选定的闸门,记录i(x,t)=∑Pi0e采集闸门内选定层深的信号,进行C扫描图象显式中 Pi0——声波幅度
7、示,该法速度快,数据量也减少了很多,但一次扫描k——波数所获取的层深信号有限,即受硬件闸门数限制。Xk=c本文采用硬软件相结合的方法(图2),脉冲扫X——角频率描单元由基准脉冲、脉冲控制、扫描脉冲、时间窗口c——声速和AöD转换等部分组成。通过专用线路设计产生一∑表示Pi由多次谐波组成,在被测材料入射个对应界面波的T0触发脉冲,作为时间基准,生成采样脉冲控制信号,形成扫描采样脉冲,控制时间窗界面,x=0,则jXt口,在任意时刻,只有通过时间窗口的超声信号uiPi(x,t)ûx=0=∑Pi0e才被采集记录
